[發(fā)明專利]一種用于塑料光纖通信的光發(fā)射芯片的驅(qū)動集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310324878.6
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103347351A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳朝;史曉鳳;程翔;范程程
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光發(fā)射芯片，尤其是涉及波長為650±17nm的一種用于塑料光纖通信的光發(fā)射芯片的驅(qū)動集成電路。

背景技術(shù)

塑料光纖通信是新一代短距離傳輸系統(tǒng)，具有簡便、高速、低成本和光纖柔性可彎曲等優(yōu)點(diǎn)，可成功解決光纖通信中“最后100m”的接入難題，代替現(xiàn)有的銅質(zhì)線纜實(shí)現(xiàn)光纖到桌面的全光網(wǎng)絡(luò)通信。塑料光纖通信的發(fā)展既順應(yīng)國家“十二五”規(guī)劃中光纖寬帶到戶和“光進(jìn)銅退”的發(fā)展戰(zhàn)略，又在推進(jìn)三網(wǎng)融合、智能家庭網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。隨著科技的發(fā)展，塑料光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，其市場的發(fā)展會越來越廣闊。塑料光纖通信設(shè)備如媒體轉(zhuǎn)換器、路由器、集線器、交換機(jī)和光纖網(wǎng)卡等都以650nm±17nm光收發(fā)模塊為核心，其中光發(fā)射模塊由分立的650nm±17nm諧振腔發(fā)光二極管和驅(qū)動電路芯片組成；光接收模塊由分立的650nm±17nm光電探測器芯片和前置互阻放大器芯片組成。目前這些芯片都是分立狀態(tài)，成本高，不利于塑料光纖通信技術(shù)的推廣和普及。

由于以硅為材料的BCD（即為Bipolar,CMOS?and?DMOS）工藝的集成電路與以化合物為材料的650nm±17nm的光源RCLED的材料不兼容性，現(xiàn)有的光發(fā)射芯片多采用將光發(fā)射驅(qū)動電路和光源RCLED單獨(dú)封裝，這樣不僅增加了系統(tǒng)元件和體積，使組裝過程復(fù)雜，降低了系統(tǒng)工作可靠性，大大增加了成本，而且器件間的互連線較多，電容、電感等寄生參量較大，降低了器件性能。

目前，各類硅基光電集成電路幾乎涉及了Bipolar、CMOS、BiCMOS、BCD、SOI等工藝，其中BCD標(biāo)準(zhǔn)工藝可在同一襯底上集成Bipolar器件、CMOS器件和DMOS器件，綜合了雙極型器件高跨導(dǎo)、強(qiáng)負(fù)載驅(qū)動能力、CMOS集成度高、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，成為硅基光電集成電路研究的一個創(chuàng)新思路和有益探索。另外，現(xiàn)有的封裝和鍵合技術(shù)也已越來越成熟，也被運(yùn)用到單片集成電路的研究中。此外，現(xiàn)有的商業(yè)用塑料光纖通信用的光發(fā)射模塊中的主芯片多為進(jìn)口國外的產(chǎn)品。國內(nèi)較少有人做相關(guān)研究。

本申請人在中國專利CN102856324A中公開一種用于塑料光纖通信的硅基單片光電集成接收芯片。所述芯片是一種用于塑料光纖通信的650nm±17.8nm單片光電集成接收芯片，該芯片可替代現(xiàn)有的塑料光纖通信用的650nm±17.8nm光接收模塊里的光電探測器芯片和前置放大集成電路芯片，實(shí)現(xiàn)650nm±17.8nm光電探測器和前置放大集成電路的單片光電集成，可滿足塑料光纖通信100Mbps傳輸速率要求，用于塑料光纖通信650nm±17.8nm波長的光接收端。可采用標(biāo)準(zhǔn)的0.5μm?BCD工藝制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供可替代現(xiàn)有的塑料光纖通信用的650nm±17nm光發(fā)射模塊里的驅(qū)動集成電路芯片，用于驅(qū)動波長為650nm±17nm的光源RCLED發(fā)光，滿足塑料光纖通信100Mbps傳輸速率要求的一種用于塑料光纖通信的光發(fā)射芯片的驅(qū)動集成電路。

本發(fā)明設(shè)有輸入緩沖器（即為Input?Buffer，簡寫為IB）、預(yù)驅(qū)動放大電路（即為Pre-Drive?Amplifier，簡寫為PDA）、主驅(qū)動放大電路（即為Main?Driver?Amplifier，簡寫為MDA）、溫度補(bǔ)償電路（即為Temperature?Compensation?Circuit，簡寫為TCC）和參考電壓產(chǎn)生電路（即為Reference?Voltage?Generating?Circuit，簡寫為RVGC）；所述輸入緩沖器的兩個輸入端分別接兩個輸入信號端，輸入緩沖器的兩個輸出端接預(yù)驅(qū)動放大電路的兩個輸入端，預(yù)驅(qū)動放大電路的兩個輸出端接到主驅(qū)動放大電路的兩個輸入端，主驅(qū)動放大電路的一個輸出端接第1電阻的一端，第1電阻的另一端接電源，主驅(qū)動放大電路另一個輸出端通過第2電阻連接到光源諧振腔光發(fā)射二極管（RCLED）的陰極，光源諧振腔光發(fā)射二極管（RCLED）的陽極接電源；參考電壓產(chǎn)生電路設(shè)有7個輸出端，所述7個輸出端包括4個參考電流輸出端和3個參考電壓輸出端；4個參考電流輸出端中的2個接輸入緩沖器，1個接預(yù)驅(qū)動放大電路，1個接主驅(qū)動放大電路；3個參考電壓輸出端中的1個參考電壓輸出端作為輸入緩沖器和預(yù)驅(qū)動放大電路的電源電壓，另2個參考電壓輸出端接溫度補(bǔ)償電路的輸入端，溫度補(bǔ)償電路的輸出端接主驅(qū)動放大電路的一端。